一 各国（地区）高新技术产业创新综合现状

在18世纪以前的一两千年里，平均每年人均收入提高的速度仅为0.05%，要1400年人均收入才能翻一番。18世纪以后，人均收入提高的速度，第一个100年平均每年是1%，每70年人均收入翻一番；以后这100多年，平均每年是2%，每35年人均收入翻一番（Maddison, 2000）。为什么速度可以增长这么快呢？因为当时开展了工业革命，科学技术不但带来了新科学和新技术，而且这些技术改变了农民、工人的生产经验和生产力，从而构建了一个科学技术的孵化基地。

（一）技术创新对经济增长的影响与日俱增

世界历史上的历次技术创新都大大加速了经济发展，并伴随着一系列重大发明和新产业的出现，如表2－1所示。第一次工业革命诞生了蒸汽机、纺纱机、冶金术等一系列新技术，以机器为代表的大规模生产代替了手工工具；第二次工业革命出现了电力、内燃机、化工、炼钢、电报电话等新技术，科学在这次技术创新上扮演了决定性角色；第三次工业革命出现了以电子化为核心的技术，诞生了电信、电子、核能、合成材料工业等知识密集型产业；第四次工业革命的核心是数字化信息处理和沟通的技术，包括微电子技术、电脑技术与电子通信技术等支柱技术。可见，每次工业革命带来的技术创新都是社会经济需求条件变化的结果。技术创新由于科学家、厂商以及政府受到需求约束条件变化的激励而产生出来，并反过来影响社会需求条件，这样就形成一种双向的正反馈关系。

Crafts（2000, 2001）的研究成果进一步印证了上述结论。他从因技术变迁引起的资本深化和生产方面的技术进步、应用方面的技术进步3个层面入手，考察了蒸汽机、铁路、电力和IT对经济增长的影响，观察到技术变迁对经济增长贡献显著。从表2－2中可以看出技术进步的速度呈现加速趋势。

从表2－2中可以总结出以下特征（林毅夫、董先安，2003）。第一，历次技术革命对经济增长的贡献程度呈现加速扩大的趋势。第一次工业革命的标志始于18世纪后期的蒸汽机发明，其对英国经济增长的贡献达到每年0.51%；在第二次工业革命过程中，分别始于19世纪中叶和末期的铁路与电力的发明对美国经济增长的贡献率每年高达0.56%和0.98%; 信息化过程中，肇始于20世纪后期的IT革命对美国经济增长的贡献率每年高达1.86%，这个明显的加速趋势进一步佐证了技术进步对经济增长的巨大作用。第二，历次技术革命对经济增长的影响，有一部分是通过对蕴含技术进步的资本品的投资体现出来，即所谓资本深化，该部分比技术生产部门本身的生产率增加更为重要。在第一、第二次工业革命以及IT革命当中，资本深化对经济增长的贡献均高于技术生产部门本身的贡献。第三，按照Crafts的分解方法，在第一、第二次工业革命当中，技术应用对经济增长起到关键作用。在第一次工业革命过程中，六成以上的经济增长归因于技术应用；在第二次工业革命后期，电力在经济当中的广泛应用解释了大约70%的经济增长；而在IT革命过程中，尽管信息化已经大大促进了经济增长，但迄今为止并没有直接反映出技术应用对于经济增长的贡献。这可能存在两个原因：一是资本深化本质上是技术在经济当中的扩散与应用；二是本次信息化浪潮对于经济增长的贡献还没有充分体现出来，存在巨大的促进经济增长的潜力（林毅夫、董先安，2003）。第四，在历次技术革命过程内部，技术革命对经济增长的影响趋势不断加速。铁路、电力、IT对美国经济增长的影响一直分别呈现加速趋势，进一步表明了由于技术扩散的渐进性，其对于经济增长的影响逐渐呈加速状态。

正如前文所述，从战略来看，历次重大技术创新都将决定世界经济中心的转换。我国必须争先培育、发展出新的高新技术产业，唯有这样才能面对世界列强在经济层面的“围追堵截”，成功“推动发展方式转变取得实质性进展”。

（二）世界高新技术产业的重点行业发展新特征

就目前来看，高新技术产业创新主要围绕制造业领域展开，世界经济已呈工业经济向服务经济转型的趋势。本书主要选取电子信息（及其拓展产业）、航天航空、装备制造、生物医药、新材料、新能源（及新能源汽车）和节能环保七大产业进行重点分析。

1．电子信息产业（及其拓展产业）发展的新特征

无论发达国家还是发展中国家都高度重视电子信息产业的发展，因为一国的电子信息产业是衡量其在全球竞争中地位的重要指标之一。作为重要的高新技术产业之一，它是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业，在经济全球化的趋势下，电子信息产业成为最具活力的科技领域之一。

（1）产业发展日趋高端化和人性化。电子信息产业在其发展过程中，在日益高端化的基础上呈现出了人性化特征。在物联网及相关领域，关键技术中的射频识别技术与条码识别、生物识别、互联网、通信、传感网络等技术融合发展；在各项关键技术领域中，射频识别市场呈现多样性增长，射频识别系统集成软件进一步呈嵌入式、智能化、可重组发展趋势；无线传感器网络进入市场导入阶段，新型生物传感器和化学传感器技术研发成为热点，呈高端化趋势。

（2）产业延伸日趋普及化和广泛化。随着电子信息产业的广泛应用，各国也在致力于电子信息产业发展并将其普及化。众多国家相继启动宽带发展战略，日本制订宽带建设目标和计划，重点发展光纤到户，兼顾无线接入；韩国将光缆网络和无线宽带融合，届时其网络的速度将为目前的10倍；新加坡全面铺设光纤到户网络；澳大利亚组建新公司建设全国光纤到户宽带网络；欧盟公布“数字化议程5年计划”，将宽带接入列为重点；芬兰成为全球首个通过立法形式保证宽带接入为公民权利的国家；美国2010年8月再投资12亿美元鼓励宽带发展，推动整个电信设备业加速转型。

（3）产品服务日趋专利化、壁垒化。电子信息产业的专利化、壁垒化现象的形成，引发了市场主体之间的激烈博弈，推动了实现双赢的专利许可机制的建立。拥有3G技术知识产权而享有丰厚利润的高通公司，2006年仅专利授权许可产生的纯利润就占其收入的90%以上。2008年，爱立信联合阿尔卡特－朗讯、NEC、NextWave WireLess、诺基亚、诺基亚西门子网络和索尼爱立信，共同为3GPP长期演进和系统体系架构演进标准（LTE/SAE）构建知识产权许可框架。

（4）产业转型日益服务化和许可化。在计算机与软件领域，激烈竞争加剧了计算机产业与服务融合的步伐。例如，IBM完成了从硬件制造商向信息技术服务公司的转型，惠普逐渐将研发投资和收购并购活动从传统的硬件领域转移到软件和服务领域，苹果公司向消费类电子领域转型，联想也将消费类电子产品作为新的利润增长点，等等。这些企业无不加速了自身组织架构、业务范围的变革，以用户为中心的整体服务理念支撑了其发展战略。

（5）技术渗透日趋多环节和多领域。由于电子信息产业的普及和发展，电子信息技术渗透诸多产业环节和相关领域，这不仅使得本产业取得飞速发展，也带动了相关产业的发展。例如，世界各国积极制定物联网发展规划与政策，开展物联网技术研发与实践；芯片、软件系统、材料、电信运营商等多领域跨国公司积极进行物联网产业布局，推动物联网技术从商业零售、物流向环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域不断拓展。

2．航空航天行业发展的新特征

航空航天技术具有高度的综合性，其融合了多种现代技术，同时涉及众多的学科，主要有航空和航天两大分支，航空航天业的主要特点如下。

（1）产业规模不断扩大。从产业销售来看，世界主要国家的航空航天规模呈现不断扩大的态势。2011年，美国航空航天产业销售收入为2107.9亿美元，占全球的72.8%，稳居世界第一大航空航天工业强国的宝座；加拿大航空航天产业销售收入为227.0亿美元，同比增长6.7%；法国航空航天产业销售收入为542.9亿美元，同比增长3.3%，仍是欧洲第一大航空航天工业强国；英国航空航天产业销售收入为389.0亿美元，同比增长4.7%；德国航空航天产业销售收入为362.4亿美元，同比增长4.1%；中国航空航天产业销售收入约为292.9亿美元，同比增长18.1%。如图2－1所示。

（2）飞机工业的垄断态势继续强化。在全球干线飞机领域，波音和空客这两大航空巨头在世界干线飞机市场具有绝对的垄断优势。波音和空客的产品都已形成了自己的系列，从100座的低端干线飞机到500座以上的巨型干线飞机，全方位地覆盖着不同的市场需求，两公司处于难分伯仲的竞争状态。虽然自2003年以来，空客的飞机交付量已经连续超过了波音，但是这种双寡头的竞争格局依然未见打破。

在支线飞机领域，由于制造商之间的激烈竞争，近年来先后有荷兰福克（Fokker）、瑞典萨伯公司（SAAB）、英国BAE系统公司、美国雷神飞机公司（Raytheon Aircraft）和费尔柴尔德·多尼尔公司（Farechild－Domier）等多家公司退出了支线运输制造商的行列。但是，航空服务需求量却呈上升的态势，所以这些公司的退出，并不会对航空运输机的需求产生较大的影响，航空运输机的需求量依然会呈快速发展的趋势。据波音预测，未来20年，中国航空交通市场年均增长率为8.1 %。因此，在支线飞机制造工业中，既有市场的退出者，也有积极的进入者，如中国、俄罗斯就提出了支线运输机计划，以期打入世界支线运输机市场。尽管如此，目前巴西航空工业公司（Embraer）和庞巴迪公司（Bombardier）因具有明显的技术和市场优势，而成为支线运输机领域的“双寡头”，垄断格局正在进一步形成。

（3）民用飞机工业的国际化分工加剧。在大中型民用飞机制造业处于“垄断生产的情况下”，全球民用工业的分工体系继续深化，国际化程度增加，形成了以特大型企业为核心，主系统承包商、分系统承包商和部件供应商关系更为紧凑的航空产业体系，航空发动机、设备和零部件的全球转包生产呈快速增长的态势。如空客在全球有1500多个供应商，波音飞机50%以上的零部件是通过转包生产完成的。

大型民用飞机因其具有研发周期长和投资规模巨大的特点，所以能够跨领域经营的越来越少，大部分企业都选择成为国际分工中的参与者，而这时要想在此领域取得重要地位，核心技术和核心业务也就成为各企业竞相争夺的对象。随着全球航空业科学技术水平的不断提高，国际竞争和分工也不断加剧，各民用飞机企业纷纷选择企业重组、剥离非核心业务和收购同类业务来加强主业方面的国际竞争力。如欧洲和美国研制的新机型，像空客的A350、A380和波音的波音777、波音787，都建立在广泛的国际合作基础之上，许多航空发动机如CFM等也是通过国际合作研制的。

（4）产业投入产出比高，产业链条长。太空产业的直接投入产出比例约为1∶ 2，而相关产业的带动辐射则可达1 ∶ 14至1 ∶ 8，这是回报极为丰厚的投资。以1969年的美国为例，“阿波罗11号”这一太空产业就促进美国经济增长了2%，创造就业机会多达80万个。国际运营经验表明，一个航空项目发展10年后给当地带来的效益产出比为1∶ 80，技术转移比为1∶ 16，就业带动比为1∶ 12。

航空产业链涉及整机装配设备、飞机零部件、发动机零部件、机载设备、航空维修改装及货运、物流配送、航空旅游服务及培训等。航天经济拥有的产业链堪称各个经济类别中最长的，简直无所不包，从能源、钢铁、新材料、电子、机械、通信等行业，到航天服装、航天食品涉及的纺织、服装加工、农产品、食品加工等行业，几乎涵盖日常生活中的各个领域。

3．生物医药产业发展的新特征

（1）全球生物技术集群创新网络逐步形成。生物医药行业通过产业融合和产业集聚促进了集群创新网络的形成。在生物医药领域，大型制药公司与生物技术公司之间的战略联盟交易依然活跃，合作与开放式研发成为重要创新模式。在生物医药领域，具有创新优势或产业化优势的企业并购重组热潮兴起，信息业巨头进入生物医药研发领域，加速了产业的融合发展，政府与科研机构、专家型公司、核心公司、风险投资机构等共同促进了全球生物技术集群创新网络的形成，加速了创新集成化。从全球范围来看，已逐步形成了生物医药产业聚集区。美国形成了旧金山、波士顿、华盛顿、北卡、圣迭戈五大生物技术产业区，此外还有英国的剑桥基因组园、法国巴黎南郊的基因谷、德国的生物技术示范区、印度的班加罗尔生物园等，如表2－3所示。

（2）医药研发强度不断增加。生物医药和现代技术行业表现出强劲的增长势头，创新性最强，市场份额增长最快。从研发规模来看，2000年以来，全球在研药物市场规模一直保持逐步增长的态势。全球在研药物项目数量从2001年的5995个增长至2013年的10479个，年均增长率达4.76%。从研发投入强度来看，欧盟《全球产业研发投资记分牌》显示，2012年，制药及生物科技行业成为全球研发强度最高的行业，制药和生物技术行业研发投入排名居首位，其研发投资额占全球比重为17.7%，其研发强度为15.1%。另外，2012年，FDA（美国食品与药品监督管理局）批准了35个新药，创2004年以来的最高水平之一。新药这种持续获批的势头表明，制药公司正在从过去10年来创新严重缺乏的困境走出来，制药行业创新势头开始回升。

（3）医药市场规模增长趋缓。2012年，全球医药市场销售额持续增长，金额达到9241亿美元，增长幅度为5%，这与2011年3.5%的增幅相比有所提高，如图2－2所示。从整体来看，纵观2006～2015年，全球医药产业市场规模保持增长趋势，但从2009年起，全球医药市场规模的增速有所放缓。

（4）发达国家仍然占据主导地位。目前，发达国家仍在全球医药市场上占据主导地位，此外，新兴市场的逐步崛起也同样促进了医药市场的繁荣。从2013年全球500强中前十大生物医药企业可以看出，全球医药产业市场主要集中在欧洲和美国，市场销售额前十位的企业市场规模合计62010.38亿美元，如表2－4所示。其中，美国是全球生物医药产业最重要的集聚区，其生物医药年销售额占全球药品市场销售额的50 %左右。但随着北美、欧洲、日本世界三大药物市场对市场增长驱动的减弱，包括中国在内的新兴市场正在以12%～13%的年增长率迅猛增长，成为世界药品市值的主要来源。据IMS公司（艾美仕市场研究公司）预测，新兴市场对全球药品市场增长的贡献率将从2001年的13%猛升至2020年的50%，那时新兴市场的市值也将达到4000亿美元。

（5）医疗器械市场需求增长迅猛。高技术医疗设备产业是当今世界发展最快的产业之一，仅大型设备每年的市场规模就达100多亿元。2001～2011年，全球医疗器械市场销售总额由1870亿美元增至3220亿美元，处于不断上升的态势。据美国卡洛拉马研究公司（Kalorama）预测，截至2016年，全球医疗器械市场的潜力依然高达4150亿美元。从整体来看，全球医疗器械市场需求增长迅猛。

目前，美国、欧洲和日本既是世界医疗器械的主要生产地，也是世界医疗器械市场的所在地，其中美国医疗器械的供给量在世界市场中占比40%以上，需求量占37%，成为全球最大的医疗器械生产国和消费国。此外，中国虽然在全球主要医药器械生产中不占主要地位，但其却是全球医药器械的重大消费国之一。随着人类基因组和蛋白组学的发展，致病关联基因及疗效预测标记物的不断发现，个性化医疗和用药将成为现实，所以未来的诊断服务和相关技术产品市场非常大，这一领域的争夺战将会愈演愈烈。

（6）天然药、中成药需求不断增加。由于天然药物比化学新药物开发难度低，而且在短期内容易出现导向性产品，所以新药研发的重点已由化学药物转向天然药物。此外，还有更重要的原因，那就是天然药物的需求不断增加。联合国的数据表明，从市场占有率来说，化学合成药和天然药物市场分别占世界医药市场份额的60%和30%。虽然天然药物总市场份额低于化学合成药，但从增长速度上来说，天然药物市场的增长率为13%，比化学合成药的增长率高5个百分点，如图2－3所示。总体上来说，随着天然药物市场需求量的不断增加，其发展的空间将很大。

从天然药物的市场结构来看，美国、欧盟和亚太地区三大地区成为天然药物的主要消费市场。2012年，全球天然药物市场年销售额为300亿美元左右。其中，美国天然药物市场销售额已达50亿美元，而年增长率在12%～16%，市场潜力十分巨大；欧洲天然药物市场约占50%，为150亿美元左右，而德国和法国是主要的欧洲草药市场，共占整个欧洲市场的74%；亚太地区的销售市场主要为中国港澳台地区、东南亚各国及日本和韩国。市场不断扩大的同时，中草药市场的竞争也日趋激烈。各国通过现代技术对天然药物进行提取、分离和纯化，从而对其结构进行研究、开发。随着天然药物市场在技术上的不断发展和应用，其价值得到认可，各国纷纷在国际中草药市场展开竞争。以亚洲为例，日本、中国正在积极实施国家级中草药产业发展项目以提高在全球中草药市场的竞争力。由此可知，天然药物在全球药品市场中的地位和发展空间正在悄然发生变化，其重要性不断增加。

4．装备制造行业发展的新特征

（1）制造业仍然是国民经济的首席产业。在经济全球化和信息革命的大背景下，制造业作为衡量一个国家综合实力大小、国际竞争力强弱的重要标志，是国民经济的首席产业。无论是发达国家还是发展中国家都高度重视高端制造业，争取抢占制造业的制高点。在发展装备制造业的过程中，各发达国家根据本国国情和比较优势形成了一定的产业分工，在2～3个产业中占有较大的比较优势，如瑞典的工程机械、日本的电气机械、德国的运输机械、美国的飞机制造和集成电路生产都具有较强的竞争优势，成为世界的龙头。美国是当今世界上信息产业最发达和信息化程度最高的国家，服务业在国民经济中的比重也超过3/4。虽然受经济危机影响，“美国制造”已经严重萎缩至18%，但渣打银行近期一项对美国制造业的调研报告显示，尽管新兴发展中国家制造业的份额迅速上升，但若以产业创造附加值来衡量各国制造业的规模，美国的制造业仍居全球首位。据PMI（采购经理指数）数据显示，2013年7月，即使全球制造业受亚洲地区制造业增长疲弱的影响，美国制造业产量增长仍创4个月来最高，英国制造业产量增长达两年半来最高，加拿大连续3个月实现制造业产量上升。德国在经济危机中一枝独秀，不但失业率低，而且经济增长迅速，这源于德国强劲的制造业，德国制造业出口贡献了国家经济增长的2/3，拉动人均GDP的速度比其他任何发达国家都要快。

（2）产业日趋高集中度、高垄断化。在高端装备制造业的重要领域，龙头企业占据主导地位，起到一定的垄断作用。在机械装备的工程机械领域，根据《中国工程机械》显示，2011年，卡特彼勒名列全球工程机械制造商50强首位，其销售收入为277.67亿美元，占总销售收入的18%；在冶金设备领域，德国SMS集团公司、西门子奥钢联集团公司和意大利达涅利集团这三大冶金设备公司因具有完整冶金设备生产线制造能力，而成为冶金设备领域的龙头，目前其市场份额约占全球50%以上；在半导体设备领域，全球前十大集成电路设备制造商的设备销售收入总和占全球半导体设备市场份额的一半还多；此外，在交通装备方面的城市轨道装备领域，国际上主要有6个知名机车和车辆制造商：加拿大庞巴迪运输公司、法国阿尔斯通公司、德国西门子交通技术集团、美国通用公司、日本川崎重工业株式会社和美国EMD公司，这些企业技术领先，占据全球约82%的市场份额。

（3）制造日趋智能化、环保化和复合化。随着交叉领域的不断扩大和技术水平的不断提高，高端装备制造业将在横向和纵向上都有所提升。

在数控机床领域，随着微电子、计算机技术、各种功能部件、刀具、数控系统的开发创新，数控机床将不断向高精度、高速化、复合化以及环保化、智能化、网络化、集成化方向发展。在数控机床领域，世界数控机床以发展智能型数控制造装备为主，向数字化、柔性化及系统集成技术方向发展。其中，数控加工中心成为数控机床行业热点，世界各大机床厂商纷纷展示加工中心产品与技术研发，加工中心制造技术不断向高速、高精、高效、复合化、环保化方向发展。各加工中心的品种、性能和功能不断增强；五轴联动数控机床成为热点产品，工业机器人在机床上进行应用的趋势加强；主机设计制作技术在微电子、计算机技术的推动下迅速提高，各种配套功能部件和数控系统也迅速发展。

在自动化控制领域，计算机技术、网络技术、通信技术推进了集散控制系统（DCS）的信息化进程，正成为一个充分发挥信息管理功能的综合平台系统。

（4）制造日渐形成全程化维护服务。目前，世界主要高端设备制造商都能针对不同地区的客户需求提供不同层次的服务。对于中国、印度、俄罗斯和巴西等新兴工业化国家，将新建大量的钢厂，设备制造商主要是提供设备以满足其产能扩张的需要；而对于美、欧等发达国家，主要是依靠现有产能的现代化改造来扩大生产，设备制造商可提供服役期的全程维护服务。钢厂在30年的服役期间，一般不是通过增加新冶金设备来满足对于钢铁日益增长的需求，而是将新方法和新工艺技术及自动化方案应用于现有的冶金设备上。到2010年，西门子公司全程维护服务的销售额占其冶金技术部总销售额的1/3。由此可见，未来一段时间后，冶金设备投资并不会随着钢铁需求的增长而呈现快速增长，其增长速度趋缓，而服役期全程维护服务则会随着钢铁需求的增加不断发展壮大。

（5）传统技术与高科技不断融合。设备制造业技术重点与科技发展热点的融合，使得制造技术由传统意义上的单纯机械加工技术，转变为集机械、电子、材料、信息和管理等诸多学科技术于一体的先进制造技术，产品变得更加人性化。在轨道交通设备领域，多种技术的融合、集成贯穿整个制造环节。设计更注重以人为本以及安全、舒适、高性能、轻量化、集成化，使用CAD/CAM、仿真计算、有限元结构安全分析、动力学分析等多种现代设计手段；制造工艺和材料采用大型中空铝型材、薄型不锈钢板材等；新技术在列车自动防护、自动监控、消防报警系统以及应急逃生等产品上的应用日臻完善，数字化自动控制技术对列车运行实施全自动化控制和全程监控；在检测和试验方面，应用计算机技术、激光技术、自动化技术及全天候环境模拟试验、可靠性试验、电磁兼容性试验等现代检测试验手段，广泛采用RAMS（可靠性、可使用性、可维护性、安全性）等质量管理体系。

5．新材料产业发展的新特征

虽然就目前状况来看，新材料处于产业成长阶段，但是新材料发展前景具有非常广阔的空间。新材料的研发水平及产业化规模已成为衡量一国经济发展、科技水平和国防实力的重要标志。

（1）产业发展日益呈现绿色化和低碳化。由于新材料产业具有技术密集度高、更新换代快、研究与开发投入高、保密性强、产品附加值高等特性，因而硅片、碳纤维、复合材料、碳纳米管、石墨烯等新型高性能能源材料成为技术研发的热点；在化工新材料领域，产品研制开发不断推陈出新，生产工艺、产品用途、材料回收循环再利用等方面呈现绿色化发展趋势；在精品钢材领域，高轻度与超高强度、轻环境污染、低成本的汽车用钢成为竞争重点。

（2）产业技术方向呈微细化和衍生化特性。新材料技术方向的微细化催生了相关技术在纵深方向的发展。在新材料领域，硅片、碳纤维、复合材料、碳纳米管、石墨烯等新型高性能能源材料成为技术研发热点，生产也快速发展；在半导体产业领域，半导体技术日益微细化，衍生出许多特色技术，例如无线射频技术、功率半导体、高压技术、微机电系统技术等。近几年，射频无线移动通信技术发展很快，其中起决定作用的是射频集成电路技术。微机电系统技术是微细化的主要技术方向，较为成熟的产品主要包括微机电系统麦克风、加速度计以及陀螺仪，新产品有加速传感器、惯性传感器等。

（3）产业链条进一步融合和交叉化。随着新材料技术应用于各种器件，这种产业链条的融合和交叉化需要新材料产业能够与上下游企业进行合作，而这种合作在某种程度上促进了新材料产业的垂直扩散。此外，随着高新技术的发展，新材料产业与基础材料产业之间相互融合和交叉，也促进新材料产业呈现出横向扩散的特点。基础材料产业正向新材料产业拓展，原来生产钢铁、化工、有色金属等基础材料的企业利用大规模的生产能力、先进的生产技术及充足的资金进入新材料领域，使新材料领域与基础材料之间的融合更加紧密。同时，新材料产业与多个产业以及多种技术进行融合，比如与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等行业建立合作关系，不断推出新的产品。材料科学与其他学科交叉的领域和规模不断扩大，如生物学、医学、电子学、光学等，而对学科交叉的认知和有力推动将对一个国家新材料产业的超前发展起到举足轻重的作用。以半导体产业为例，随着芯片应用领域的扩展，半导体技术融合呈现多样化发展的态势，以半导体技术作为平台，生物、微机电系统、光、传感器等多种技术进行融合，成为推动产业创新发展的重要力量。

（4）关键材料处于垄断地位，存在技术壁垒。新材料生产中，关键材料的技术只掌握在少数企业中，行业集中度高，技术壁垒仍然存在。在光电显示领域，像薄膜晶体管液晶显示器（TFT－LCD）设备有相当一部分掌握在日本厂商手中。此外，关键材料由欧美及日本企业掌控。例如，日本少数几家企业掌握着偏光片中的关键材料TAC及PVA材料配方；德国的MERK和日本的CHESSO控制液晶的配方；而美国3M公司则掌控背光源中的增量膜；美国、日本的个别企业拥有液晶玻璃的熔炼专利生产技术；日本、韩国和我国台湾地区的厂商因拥有面板的专利生产技术和相应的中游生产技术，而成为世界主要的面板出货地。

6．新能源及新能源汽车产业发展的新特征

一是新能源产业。

（1）新能源市场仍保持较高的产业集中度。在新能源产业方面，新能源的制造商巨头占据较大的市场份额，市场集中度高。在风能产业领域，风能市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。随着全球风电市场发展速度日渐趋缓，风能制造商巨头在2011年的发展势头也有所放缓。另外，虽然风电制造商面临的市场环境有所变化，其竞争强度将逐渐增加，但就现状而言，整个市场仍然保持较高的集中度。2010年，全球十大巨头的市场份额接近80%，前4位的制造商（所属国家分别为丹麦、中国、美国、中国）的市场份额就占据了43.6%。2012年，在排名前10位的风机厂商中，中国占据四席，美国和中国市场的新增装机量占全球的60%，如表2－5所示。在太阳能产业领域，太阳能光伏电池产品的集中度较高，世界十大光伏电池制造商年产量占全球产量的46%，美国、中国、日本、德国依然垄断该领域的前10名，2010年第三季度，中国企业光伏电池产量占据全球份额的51%，其中晶澳太阳能占据了8%的市场份额，位居第一。

（2）发达国家具有专利技术优势。发达国家利用技术优势占据了新能源领域的高附加值产品市场。在新能源领域，国际大厂之所以能够引领产业发展，是因为这些公司能利用自己的专利技术优势生产高附加值产品。例如，日本的日亚化学（Nichia）、丰田合成（Toyoda Gosei），美国的Cree、Lumileds、GelCore公司，欧洲的飞利浦（Philips）和欧司朗（Osram）等国际厂商，正利用其在新产品和新技术领域中的创新优势，主要从事高附加价值产品的生产。另外，在光电子领域，由于光电子行业垄断性强，经过竞争及企业间并购、整合，新能源产业呈集聚化趋势，全球光电的核心技术主要集中在日本、美国、欧洲，中国台湾地区作为新兴市场，近年来的增长显著。

（3）新能源技术创新日趋多元化。新能源技术和节能材料创新的多元化和可供选择性满足了产品的多样化、个性化需求，提高了新能源和节能材料企业的竞争力。在光电子领域，产品应用日益多样化，半导体照明方面，太阳能与发光二极管结合成为亮点；新型显示技术逐渐成熟，进一步重视无汞、轻、薄与节能；有机发光二极管产品尺寸开始向大甚至超大的尺寸迈进，硬屏开始转换成软屏，单色逐渐向多色甚至彩色过渡，无源驱动向有源驱动，此外高分辨率、透明显示及成本制作也是其发展方向。

（4）新能源在世界能源体系中的替代作用逐渐加大。随着工业化进程的不断推进，生产的高消耗、高污染成了当今世界普遍关注的焦点。所以，作为一种可再生的绿色能源，新能源正逐步上升为能源体系中的主要能源。目前，新能源占全球能源使用总量的16 %，且仍在以每年30 %的速度增长。美国《未来学家》预测，从2015年开始，未来10年，全球能源结构中新能源的占比将达到30 %。《2013年全球可再生资源投资趋势》和《2013年可再生能源全球状况报告》显示，2012年，全球可再生能源发电总容量超过1470万千瓦，与2011年相比增长了8.5 %。其中，风力发电、水力发电和太阳能光伏发电分别占39 %、26 %和26 %的份额。另据欧洲风能协会统计，到2020年，全世界风机规模将达到12亿千瓦，风力发电市场的年营业额将在670亿欧元。而欧洲太阳能协会也预测，到2020年，全球光伏市场将增加到7000万千瓦。这时的光伏发电将解决30 %的非洲电力需求和10 %的经合组织成员国电力需求。根据国际原子能机构（IAEA）对2030年核电容量的最新预测，预计在低增长情形下，全球核能发电容量将从2012年的373 GWe（千兆瓦电）跃升到2030年的435 GWe，至少增长16.6 %；而在高增长情形下，到2030年，核电装机容量将会上升至722 GWe，将会比目前的核装机容量翻一番。在低增长情形下，到2030年，亚洲核电发电容量将实现77 %的增长，西欧、中东和南亚增长将达到64.6 %，虽然北美出现轻微下降，但在高增长情形下，各大洲核电发电容量均会有较大增长，如表2－6所示。由于核电将在未来的能源格局中占据重要地位，因此，中国应及早涉足新能源领域，为“后石油时代”做足准备。

二是新能源汽车产业。

（1）全球新能源汽车销量呈上升态势。根据麦肯锡发布的报告，从国别来看，世界电动汽车市场成熟度名列前茅的有日本、美国、法国、德国和中国等。随着电动汽车生产规模的扩大，美国和日本新能源汽车销售量的增幅较大。2012年前三个季度，美国新能源汽车销售总量居五国之首，销量为31081辆，与2011年同期的11103辆相比，增长了179.93 %；日本以17513辆居第二位，其增长率为103.24 %。如图2－4所示。2012年，全球新能源汽车总销售量达到150.25万辆，同比增长79.65%。其中，我国新能源汽车销售量比2011年增长了两倍，达到12791辆；在五国中增幅最大的当属法国，其增长率超过200%；欧洲国家新能源汽车虽然增速放缓，但与2011年相比仍然处于上升态势。根据德意志银行预测，全球各种新能源汽车的年销量，在未来两年将达到560万辆，在未来7年内将达到1730万辆，而插电式及电动汽车占比也将逐渐提高。

（2）混合动力和纯电动汽车将成为世界新能源汽车的主要发展方向。

混合动力汽车是发明较早且技术成熟，具有广泛应用范围的一种新能源汽车。2010年，全球混合动力汽车市场规模达到了210万辆。据2008年美通社发布的汽车电子研究报告预测，2007～2012年，全球混合动力汽车的复合年增长率将达38 %，到2015年全球混合动力汽车总量将达420万辆。由于纯电动的节能减排最为明显，动力系统制造技术较为简单等，目前大部分汽车厂商的开发重点都集中在混合动力、纯电动（含燃料电池）汽车上。综合来看，混合动力和纯电动（含燃料电池）可能会成为当前新能源汽车的主要发展方向。

（3）新能源汽车具有较大的发展潜力。各国看好新能源汽车，政策推动将会加速电动汽车的发展。根据研究机构预测，全球电动汽车、混合动力汽车和插入式混合动力汽车销量在2015年将达到400万辆，在2020年将比2015年翻一番。为了鼓励发展新一代省油的油电混合车、效率更高的引擎和电动车，美国订立新轿车和轻型卡车温室效应气体排放标准，给予购买插电式油电混合车的人每辆车7500美元的抵税额。据预测，2015年，环保汽车将达到100万辆；2030年，电动汽车将占新车销售的69%以上。如表2－7所示。日本也制订了电动车市场普及目标，到2020年，新能源汽车年销量将达到200万辆，在新车销售数量中，各类新能源汽车目标占比如下：2020年，混合动力汽车将占20%～30%，电动汽车占15%～20%，燃料电池汽车占1%；到2030年，混合动力汽车将上升到30%～40%，电动汽车上升到20%～30%，燃料电池汽车占3%。德国从北到南已有8个电动汽车示范区，2010年5月出台的“电动汽车国家平台计划”，计划在电动汽车示范区，到2020年，至少有100万辆电动汽车投入使用，最新研制成功的锂离子电池驱动汽车也在2013年批量生产。

（4）各国加大研发力度，推动了新能源的产业化。各国通过相关政策促进了新能源的研发和产业化。在新能源汽车产业，全球各国都在出台相关法案，推动电动汽车产业化，引导消费者购买更环保的车型，混合动力汽车与纯电动汽车领域的产业化进程进一步加快，新能源汽车的技术研发工作不断推进。以美国为例，美国政府于2009年对环保电动汽车与电池的研发予以拨款24亿美元，有效支持了美国通用汽车、福特汽车公司和克莱斯勒集团三大汽车公司新能源汽车的研发和市场推广。同年，在《2009先进汽车技术法案》中，政府计划用于汽车先进技术的研发专项资金高达29亿美元，也有效增加了新能源汽车的研发投入。

7．节能环保产业发展的新特征

节能环保产业是指为节约资源和保护环境，提供物质基础和基础方面保障的产业，涉及节能环保的技术、装备、产品和服务等，是一个跨产业、跨领域、跨地域的综合性新兴产业。节能环保产业主要包括节能产业、环保产业和资源循环利用产业，节能产业包括节能装备、节能产品和节能服务，环保产业包括环保装备、环保产品和环保服务，资源循环利用产业包括资源循环利用装备、资源循环利用产品、资源循环利用服务。

一是节能产业。

（1）节能是能源发展和应对气候变化战略的核心。在全球能源紧缺和气候变暖的大趋势下，各国更加注重节能减排的问题，并且纷纷制定了温室气体减排的目标，希望通过节约能源，减少温室气体排放来延缓国际能源不断减少和全球变暖的趋势。2011年，美国在《未来能源安全蓝图》中把节约能源作为首要战略；欧盟也将“节能欧洲”作为其发展目标，这将是欧盟实现“知识型、可持续、包容性”经济发展战略的重要组成部分。另外，美国、日本、欧盟分别提出到2020年温室气体排放下降17%、25%和20%的目标，英国的目标则是在2050年温室气体排放减少60%～80%。如表2－8所示。

（2）各国推出支持节能的相关政策。2013年7月，欧盟能源委员会与环境委员会通过对燃料和可再生能源法规的修订，倡导大力发展第二代生物燃料，并进一步控制和缩小传统生物燃料的生产，并规定2016年、2020年和2025年第二代生物燃料在交通运输燃料消费总量中所占比例要提高到0.5%、2.5%和4%。从2013年开始，美国为了鼓励节能，加大了节能补贴，节能车抵税减免从7500美元调高到1万美元。2013年8月，韩国政府在创造经济时代《以信息通信技术为基础创造能源需求管理市场的方案》中提出，企业要全面引进能源储存系统（ESS），搞活能源需求市场，扩大用电高峰时期与低峰时期的价格差；另外，韩国政府还制订了普及利用网络控制电源的“智能插头”（Smart Plug）方案，促进全体国民参与节电。2013年，澳大利亚启动“节能家电补贴政策”，通过实施家庭能源节约计划（HESS）和无息贷款计划，帮助全国低收入家庭购买节能家电产品，金额达2060万美元。

（3）各国通过禁令引导节能产业发展。在电热水器方面，欧盟制订了淘汰电热水器的路线图，2011年，直接淘汰电加热方式和带电辅助加热的太阳能热水器；2013年，只允许销售冷凝式燃气热水器、带冷凝式燃气热水器辅助加热的太阳能热水器和空气能热水器。澳大利亚也规定禁止对电热水器的新增购买，倡导使用太阳能热水器、空气能热水器和天然气热水器。日本和美国也通过财政补贴的方法淘汰电热水器，从而倡导购买空气能热水器。在白炽灯方面，俄罗斯《节能和提高能效法》从2011年、2013年和2014年起，分别禁止生产和销售100瓦以上、75瓦以上和25瓦以上的白炽灯；日本和欧盟也分别制定了2012年白炽灯的制造生产以及全面禁止的禁令；澳大利亚和加拿大2010～2012年逐步停用白炽灯；中国在2011～2012年为过渡期，2012年、2014年和2016年起禁止进口和销售100瓦、60瓦和15瓦及以上普通照明白炽灯。

（4）推广LED已经成为全球各国节能减排的重点。根据LEDinside的最新市场报告，2012～2014年，随着各地区白炽灯禁用效益逐步发挥作用，LED灯持续升温，成为全球各国节能减排的重点。节能减排的浪潮，造就了LED居家照明市场的繁荣。2012年，日本为LED居家照明市场的龙头，欧洲和北美地区紧随其后。中国的比重也逐年在提升，LED居家照明市场规模将达8.14亿美元，占全球24%。北美地区LED居家照明的持续繁荣，主要来源于新屋销售量的不断增加和LED灯泡零售价甜蜜点的来临；日本照明厂商纷纷制定新的未来发展策略，据预测，日本LED球泡灯出货数量将由2012年的27.9百万颗增至28.5百万颗；欧洲由于禁白政策的政策导向，市场也倾向于生产节能产品，LED灯泡产品呈智能化和多样化的特点；2013年，中国也重视节能产业发展，LED被纳入3000万元的半导体照明财政补贴内。

二是环保产业。

（1）环保产业持续增长，前景广阔。全球环保产业的市场规模已从2004年的4572亿美元增至2011年的13170亿美元，8年间世界环保产业持续保持增长，增长了188倍，成为各个国家十分重视的“朝阳产业”，如图2－5所示。随着全球对清洁生产技术的大力推广和使用，环保产品和服务的市场规模也随之不断增加。在全球产业结构调整的大背景下，环保行业也朝着资源利用合理化、废物产生减量化、环境无污染和少污染的方向发展。除了环保设备生产部门外，环保信息和资源综合利用、环保咨询等一批新兴环保行业也得到相应的发展。当前，全球环保产业贸易额在国际贸易各类商品的排名仅次于信息产品、石油和汽车，已上升到第四位。

（2）各国政府主导环保产业发展。当前，各国积极推进“低碳经济”，制定法案、规划和政策推动环保产业快速发展。美国着重政府宏观政策措施护航，采用绿色税收和绿色收费，推出环境优化购买（EPP）计划、门户建设（ETOP）项目、环境技术认证（ETV）计划等各类环保方案；欧盟建设结构化计划体系，实施“环境技术行动计划”（ETAP）并发布《环境现状与展望报告》（SOER）；日本实施多个5年环境基本计划，通过《有关增进环保意愿以及推进环保教育的法律》，推进环保教育，开展“专利技术发展趋势研究课题”进行知识产权保护；法国政府推行了“新车置换奖金”计划并制定了一系列政策规划，从而使得汽车行业从传统能源驱动过渡到清洁环保能源驱动。

（3）发达国家主导全球环保产业。截至2011年年底，在全球市场份额中，美国以36%的份额稳居第一，欧盟和日本仅次于其后，三者占全球环保总值的1/3，加之其他发达国家的环保市场份额，这一比例将达到2/3。从21世纪以来，随着发达国家环保产业的增速放缓，发展中国家环保产业的快速增长，世界环保行业的格局渐渐变成了北美、欧洲和亚洲三足鼎立的局面。如图2－6所示。

（4）环保行业与新能源的强强联合。各国为了进一步提高绿色能源的利用率，纷纷结合本国特点，大力开发低碳环保技术。以欧盟为例，在金融危机发生之前，节能环保产业早已在欧盟范围内得以倡导和发展。欧盟委员会在2007年提出“欧盟一揽子能源计划”，计划实现“3个20%”的战略目标：到2020年，将温室气体排放量在1990年的基础上至少减少20%，可再生能源占总能源耗费的比例提高到20%，煤、石油、天然气等一次性能源消耗量减少20%；并进一步提出了一个包括欧洲风能、太阳能、生物能、智能电力系统、核裂变以及二氧化碳捕集、运送和贮存等方面的新能源综合研究计划。此外，根据2009年的“环保型经济中期规划”，在2009～2013年的5年中，欧盟委员会筹集了1050亿欧元的资金致力于绿色产业的发展和竞争力的提升，初步形成“绿色能源”“绿色电器”“绿色建筑”“绿色交通”“绿色城市”（包括废品回收和垃圾处理）等产业的系统化和集约化，以此作为欧盟产业调整及刺激经济复苏的重要支撑点，为欧盟在环保经济领域长期保持世界领先地位奠定基础。如图2－7所示。

（5）高新技术广泛应用的全过程控制。从全球来看，高新技术不断被应用在节能环保领域。首先，环保产业技术通过应用生态学原理，使用生态化技术来模仿自然生态系统中物质与能量的循环。其次，环保产业技术的设计和应用也离不开现代的高新技术成果，这些微电子和计算机技术、航天技术、生物技术和新能源以及新材料技术被广泛应用于节能环保领域，对其进行全过程的控制。如日本的Eco Valley Utashinai公司引入电弧等离子体技术已经取得实际效果，Utashinai工厂每年输出约30亿瓦特的电能，完全解决了该工厂运行能量的需求。

随着科学技术的发展，环保产业技术也不再仅仅局限于事后治理或某一种污染的治理，而是越来越倾向于从源头上治理或综合性治理。一方面，这种更高层次的要求从根本上降低了污染的程度；另一方面，由于环保设备从单一污染治理转向了综合治理、再利用和再使用，还能实现总体上对整个生产环节进行全过程的控制。例如，整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统是将煤气化技术和高效的联合循环技术相结合的先进动力系统，是一种很有发展前景的洁净煤发电技术。美国作为世界发电设备和技术最先进的国家，已把IGCC视为未来重点发展的方向。

（三）高新技术产业创新的新趋势

面对经济全球化与日益激烈的产业竞争，我们只有审时度势、高瞻远瞩，把握产业发展新趋势，通过技术、产业战略的选择，实施一系列创新战略，才能持续地在产业发展竞争中抢占制高点。

1．科技革命正在酝酿新产业的出现

科学技术具有世界性和时代性的特点，所以要发展科学技术，不仅需要有全球性的视野，还需要具有把握时代脉搏的能力。在21世纪初期，一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破的先兆。目前，信息产业已经进入成熟期，它的基础性、支柱性、战略性作用更加突出，并开始大规模向其他产业渗透、融合，主要体现在两方面：一是信息应用产业，包括汽车电子、医疗电子、光电子、船舶电子、机床电子等；二是拓展产业，包括生物医药、新材料、节能环保和现代服务业。由此，随着信息产业规模的不断壮大，全球的经济结构将发生新的变化。

有人预言在21世纪将引起一场新材料、新能源的产业革命。它们对现在的信息产业、生物产业等高新技术产业和传统产业将进行深入改造，新一代的通信网络、物联网、高性能集成电路和高端软件以及电子信息材料、纳米材料、先进复合材料和新型功能材料等将成为竞争的重点。美国试图通过科技创新来重振雄风，将新能源作为走出危机、推动经济发展的火车头。欧盟也将新能源产业和洁净技术发展置于重振经济的核心，希望通过投资启动关键领域技术和产业的突破。

还有人预言，在21世纪的世界经济中，继信息产业之后的又一新兴主导产业将可能是生物产业。基因工程、生物疫苗、生物试剂、生物农业和生物制造等一系列工程取得了重大突破，生物科技革命正在进一步形成，这意味着具有划时代意义的新的产业革命也在逐渐形成，它将彻底改变传统工业经济时代的生产模式。哪个国家在这方面有重大突破，哪个国家就将率先进入生物经济时代。

2．市场竞争正在预示新规则的出台

随着标准时代的到来，发达国家纷纷从技术战略转向标准战略，从技术立国转向知识产权立国。自20世纪90年代以来，经济发达国家知识产权制度更多地强化了对知识产权所有者的保护范围，它们通过《专利合作协议》（PCT）和WTO的《与贸易有关的知识产权协议》，要求发展中国家实施相同的专利保护。

发达国家和跨国公司通过“技术专利化—专利标准化—标准国际化”，全面推行国际标准组织的规则、国家标准战略和企业标准战略，将知识产权和标准战略糅合在一起，占据了高科技各个产业的发言权，制定有利于自己的标准体系，迫使后发国家及其企业遵从之，从而维护有利于自己的标准秩序。在1.7万多项国际标准中，由我国起草被批准的只占到3‰；我国有2万多项标准，在数量上仅次于德国，但在现行国家标准中采用国际标准的比率不足40%；国际标准化组织（ISO）在国际标准化中占主导地位，现有2651个技术组织，我国仅承担了6个秘书处的工作。所有这些都说明，我国与发达国家标准化水平差距较大。

3．产业转移正在形成新全球布局

高技术产业国际分工越来越明晰，新的产业布局和分工体系正在形成。发达国家进一步将高新技术产业的生产环节向发展中国家转移，从简单的加工组装到向上、下游产业延伸，进行全球产业体系布局，试图再次控制产业链高端；进一步将外围性研发向发展中国家转移，赚取智力成本的剩余价值，迫使后发国家依附于它们建立的国际分工体系；进一步从制造环节延伸到研发、采购、营销环节，在全球范围内进行要素整合和布局，分设生产中心、技术中心、运营中心和服务中心等，强化其全球垄断地位；进一步将污染环节、临床实验和生产制造转移到发展中国家，通过许可、审批、关税和市场准入等手段，加强对发展中国家制造环节的影响，实现对整个产业链条和发展中国家的控制。

国际产业转移正在由跨国公司的个体行为转向以舵手企业为核心的集团组织行为。国际大财团、跨国公司采取新的投资战略，既控制产业链的上、中、下游，又控制产业准入、认证和标准，还左右融投资体系；它们或站在前台直接参与竞争，或隐身幕后操纵代言者，提升了发达国家与新兴经济体之间的关联度和整合度。

发达国家之间生产能力的相互转移成为主体，占据了相当于世界制造业贸易的70%，而发达国家向发展中国家的转移也正在加大力度、加快速度，正在形成全球共享型生产规模，构建当代经济全球化的全新微观基础。特别是美国在全球推行“黑洞计划”，意图利用先发优势，推行技术“锁定”，维持其行业垄断地位。

4．产业创新正在培育新市场势力

在新形势下，产业的创新重点开始从企业转向产业。企业已失去了在经济组织中相对的独立地位，转而被全球市场、跨国公司以及各种社会联系所包围。随着产业创新的进一步深入，按照产业模块和产品工序进行的分工继续得到加强，并沿着产业链向上、下游两端移动，逐渐从技术创新、资本运作转变为标准制定、要素控制、顾客锁定，提升了对现实资源和潜在资源的整合和利用能力。产业创新最终将提升整个产业能力，这既是一种产业转型能力，能快速实现产业结构转化和升级，也是一种产业竞争力，把现实和潜在的生产要素转化为较强的市场占有率。创新的核心就是突破既定的结构化的产业约束，培养核心竞争力和构建新产业的过程。

产业创新需要以全球市场为背景，能够通过一定制度在全球范围内进行创新分工的整合，于是出现创新分工途径，即通过分工、专业化迂回生产，延长和拉伸技术链、生产链和产业链等。而对技术链、生产链和产业链的延长和拉伸主要有垂直式、水平式和混合式三种，此外还有产业“一体化”协作战略。美国曾经在20世纪90年代保持了长达10年的经济增长，信息产业起到了重要的推动作用，主要原因是信息产业中有相当一批企业分工协作，形成若干种子产业，从而占领了全球市场的绝大部分份额。当前，美国又将能源产业的结构转型和发展置于重振经济的核心，希望通过同样的创新方式，再占全球经济制高点。